Mazi, bet vareni — eksosomas, jauni starpšūnu vēstneši neirodeģenerācijā, 3. daļa

No mikroglijas iegūtas eksosomas: Mikroglijas šūnas ir smadzeņu un muguras smadzeņu makrofāgi. Tie veido aptuveni 10% glia.

Mikroglijas ir ne-neironu šūnu veids smadzenēs un ir visizplatītākās šūnas nervu sistēmā. Agrāk tika uzskatīts, ka mikroglija ir neironus atbalstošas ​​šūnas, kas galvenokārt nodrošina skābekli un barības vielas.

Tomēr jaunākie pētījumi atklāja, ka mikroglia spēlē nozīmīgu lomu cilvēka veselībā un kognitīvajās funkcijās. Pētījumi ir parādījuši, ka mikroglijām ir būtiska loma mācīšanās un atmiņas procesā.

Microglia galvenokārt veicina neironu augšanu un attīstību, atbrīvojot vielu, ko sauc par neironu augšanas faktoru. Šis augšanas faktors ne tikai palīdz neironiem savienot un pārraidīt informāciju, bet arī stimulē jaunu neironu veidošanos. Šie efekti ir ļoti svarīgi, lai saglabātu veselīgu mācīšanos un atmiņu.

No otras puses, mikroglia var arī noņemt liekos neironus un sinapses smadzenēs un veicināt veselīgu nervu sistēmas attīstību. Šis noņemšanas process var palīdzēt samazināt traucējošos signālus smadzenēs un uzlabot kognitīvo funkciju.

Turklāt mikroglija var aizsargāt neironus no oksidatīviem bojājumiem, veicinot skābekļa un barības vielu iekļūšanu smadzenēs. Šīm šūnām ir arī ļoti svarīga loma pretoties kognitīvajai deģenerācijai un neirodeģenerācijai.

Īsāk sakot, mikroglijas nozīmi nevar novērtēt par zemu. Tie var gan aizsargāt neironus, gan palīdzēt mācīšanās un atmiņas procesā. Mums pēc iespējas vairāk jāaizsargā un jāuzlabo mikrogliju skaits un darbība, lai nodrošinātu mūsu smadzeņu veselību un vitalitāti. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche var ievērojami uzlabot atmiņu, jo tā var arī regulēt neirotransmiteru līdzsvaru, piemēram, palielināt acetilholīna un augšanas faktoru līmeni, kas ir ļoti svarīgi atmiņai un mācībām. Turklāt Cistanche var arī uzlabot asins plūsmu un veicināt skābekļa piegādi, kas var nodrošināt, ka smadzenes saņem pietiekamu uzturu un enerģiju, tādējādi uzlabojot smadzeņu vitalitāti un izturību.

Noklikšķiniet uz zināt veidus, kā uzlabot smadzeņu darbību

Lai gan to skaits ir salīdzinoši mazs, tiem ir svarīgas homeostāzes uzturēšanas funkcijas, uzraugot audu infekcijas un CNS bojājumu klātbūtni.

Homeostatiskos apstākļos mikrogliju šūnas tiek uzturētas mierīgā stāvoklī, bet tās pastāvīgi skenē savu vidi. Kad tie tiek aktivizēti, tie iedarbojas uz fagocītisku aktivitāti un var atbrīvot iekaisuma molekulas, piemēram, citokīnus un kemokīnus.

Mikroglija var iegūt divus fenotipus, M1 (iekaisuma tips) un M2 apakštipus (pro-reģeneratīvs tips), atkarībā no stimuliem un var pārslēgties starp šiem diviem pretējiem fenotipiem [140], kas liecina par to ievērojamo plastiskumu.

Līdzīgi kā neironiem un citām glia šūnām, mikroglija atbrīvo eksosomas, lai sazinātos ar blakus esošajām šūnām un šūnām. Mikroglia eksosomu bioaktīvā krava ir atkarīga no atbrīvojošās mikroglijas fenotipa, pro-iekaisuma vai pro-reģeneratīvas. Mikroglijas eksosomas satur visus enzīmus, kas ir būtiski anaerobajai glikolīzei un laktāta ražošanai.

Tāpēc tiek ierosināts, ka eksosomās iepakots laktāts varētu darboties kā papildu enerģijas avots neironiem sinaptiskās aktivitātes laikā [141]. Mikroglijas eksosomas regulē sinaptisko transmisiju, veicinot keramīdu un sfingolipīdu veidošanos neironos.

Uzlabots sfingolipīdu metabolisms pozitīvi ietekmē ierosinošo neirotransmisiju, radot jaunu veidu, kā mikroglija ietekmē sinaptisko aktivitāti [142]. Saskaroties ar infekciju un/vai ievainojumiem, mikroglia šūnas ātri iesaistās sarežģītā iekaisuma reakcijā un iegūst M1 fenotipu.

Tagad mikroglija ar pro-iekaisuma fenotipu (M1 fenotips) atbrīvo eksosomas, kas palīdz attīstīt neiroiekaisumu. Pierādījumi formikroglija eksosomu līdzdalībai neiroiekaisumā iegūti no pētījuma, kas veikts ar lipopolisaharīdu (LPS).

Mikrogliju pakļaušana LPS, kas ir galvenā gramnegatīvo baktēriju sastāvdaļa, palielina eksosomu izdalīšanos, kas bagātinātas ar IL-1, pro-iekaisuma citokīnu, un mikroRNS, piemēram, miR-155 un miR{{4}. }. MikroRNS 155 ir svarīga imūnsistēmas regulējoša mikroRNS, un tās paaugstinātais līmenis tiek konstatēts iekaisuma slimību gadījumā [143].

Citā pētījumā mikroglia šūnas tika apstrādātas ar LPS, kas palielināja N-myc samazinātā gēna 2 (NDRG2) proteīna līmeni. Palielināts NDRG2 proteīns savukārt stimulēja mikrogliju atbrīvot ar miR-375 bagātinātas eksosomas. MiR-375 bagātināto eksosomu internalizācija samazināja N2A neironu šūnu dzīvotspēju, norādot uz šo eksosomu neirotoksisko raksturu [144].

Šķiet, ka LPS iedarbība maina mikroRNS un proteīnus, kas iepakoti eksosomās. Apstiprinošie pierādījumi tika iegūti no gudrības, iesaistot BV2 šūnas. C57 Black peļu BV2 šūnas ir iemūžinātas mikroglia šūnas. Kad BV2 šūnas tika pakļautas LPS iedarbībai, tās atbrīvoja eksosomas, kas bija bagātas ar pro-iekaisuma citokīniem IL-6 un TNF, kā arī proteīniem, kas saistīti ar translāciju un transkripciju.

Eksosomu proteomiskais profils, kas analizēts ar masas spektrometriju, identificēja 49 unikālus proteīnus, kas eksosomās ir no LPS apstrādātām BV2 šūnām, salīdzinot ar kontroles BV2 šūnām.

Šeit ir vērts atzīmēt, ka eksosomās no LPS aktivētās mikroglijas bija 58 proteīni, savukārt eksosomās no kontroles BV2 šūnām bija 37 proteīni [145]. Iepriekšējā diskusija parāda, ka mikroglia eksosomas ir svarīgas mikroglia neiroprotektīvo un neiroinflammatorisko funkciju veicināšanā CNS.

4. Eksosomu loma neirodeģeneratīvās slimībās

Daudzas neirodeģeneratīvas slimības ir saistītas ar patoloģisku, nepareizi salocītu proteīnu uzkrāšanos, kas izraisa progresējošu nervu un glia disfunkciju. Parasti neirodeģeneratīvas slimības sākas ar disfunkciju atsevišķā smadzeņu reģionā.

Pēc izlaišanas ekstracelulārajā telpā nepareizi salocīti proteīni tiek pārnesti uz veselām šūnām un sāk izraisīt endogēno ekvivalentu proteīnu nepareizu salocīšanu kā domino efektu [160].

Šis "infekcijas" process izraisa patoloģijas pastiprināšanos un slimības izplatīšanos plašākos smadzeņu apgabalos. Starpšūnu komunikācija ir svarīga neirodeģeneratīvo slimību pārnēsāšanā un progresēšanā. Eksosomas, ko izdala visas smadzeņu šūnas, ir kļuvušas par neatņemamu spēlētāju neiro-glia komunikācijā.

Eksosomu spēja transportēt un pārnest bioaktīvas kravas, piemēram, lipīdus, RNS un proteīnus no vienas šūnas uz otru, padara tās par pievilcīgu kandidātu kā neirodeģenerācijas mediatorus. Tālāk mēs apspriežam eksosomu ietekmi selektīvās neirodeģeneratīvās slimībās.

Alcheimera slimība: Alcheimera slimība ir visizplatītākā neirodeģeneratīvās demences forma, ko raksturo pakāpenisks atmiņas un kognitīvo spēju zudums.

Alcheimera slimības patoloģijas pamatā ir ārpusšūnu -amiloīda (A ) agregātu veidošanās, kas pazīstami kā amiloīda plankumi, apvienojumā ar tau neirofibrilāriem mudžekļiem. (A ) peptīdi tiek iegūti, secīgi apstrādājot amiloīda prekursorproteīnu (APP), izmantojot - un - sekretāzes.

Tā kā APP ir intracelulārs proteīns, tika formulēta hipotēze, ka neirodeģeneratīvās slimības patoloģiskie bojājumi ietver nepareizi salocīta proteīna fizisku izplatīšanos no neirona uz neironu [161].

Tomēr nepareizi salocītu proteīnu pārnešanas mehānisms (-i) joprojām bija intriģējošs jautājums. Viens no agrākajiem ziņojumiem, kas sāka izgaismot iespējamos mehānismus, kā A tiek izvadīts ārpusšūnu telpā, bija Rajendrana un kolēģu veiktais pētījums [162].

Pētot APP šķelšanās vietu, viņi novēroja, ka APP -sekretāzes šķelšanās notiek agrīnu endosomu apakškopā ar sekojošu A peptīdu pārvietošanu uz multivezikulāriem ķermeņiem.

Neliela A peptīda daļa, kas saistīta ar eksosomas membrānu, tika izdalīta ekstracelulārajā telpā. Eksosomas, kas satur amiloīda plāksnes, bija eksosomu marķieru proteīni, flotilīns-1 un Alikss. Tādējādi ar eksosomu membrānu saistītais A peptīds var būt jauns mehānisms, kas veicina amiloīda aplikuma veidošanos ekstracelulārajā telpā [162].

Kopš šī sākotnējā novērojuma eksosomās tika atklāts pilna garuma APP un daudzi tā metabolīti un vairāki APP apstrādē iesaistīto proteāžu sekretāzes ģimenes locekļi [163].

A var pastāvēt dažādos konformācijas stāvokļos, kuriem ir dažādas īpašības un fibrilu veidošanās starpprodukti. Ir ierosināts, ka no tiem zemas molekulmasas A un protofibrillas ir īpaši neirotoksiskas un darbojas kā proteīnu agregācijas sēklas [164, 165]. Tika pierādīts, ka eksosomās, kas izolētas no Alcheimera slimības pacientu pēcnāves smadzenēm, ir paaugstināts A oligomēru līmenis. Šīs eksosomas tika internalizētas, inkubējot ar kultivētiem neironiem.

Vissvarīgākais ir tas, ka viņi spēja izplatīt A oligomērus uz citiem neironiem, izraisot citotoksicitāti [166]. Sākotnējie novērojumi tika apstiprināti, inkubējot APP saturošas eksosomas ar normālu neironu primārajām kultūrām in vitro [167] un in vivo [168].

Jautājums ir, kāpēc A vai A oligomēri ir iepakoti eksosomās? Vai neironi jūt A vai A oligomēru toksisko raksturu un tādējādi mēģina attīrīt toksiskos proteīnus no intracelulāri esošajiem A vai A oligomēriem, kas līdzīgi transferīna receptoriem retikulocītos [7, 8]? Monoubikvitinācija ir nepieciešama šķirošanai MVB / eksosomās. Tas rada otru jautājumu par to, vai A tiek pakļauts ubikvitinācijai, lai to sakārtotu MVB / eksosomās. Amiloidprekursora proteīna (APP) C-centrā ir pieci lizīna atlikumi (Lys-724, Lys-725, Lys-726, Lys-751 un Lys-763). termināla beigas [169].

Šie atlikumi ir mutēti atsevišķi vai kombinācijā, lai pārbaudītu ietekmi uz APP apstrādi, veidojot A peptīdu. APP ubikvitinācija Lys{0}}, ko mediē F-box un ar leicīnu bagāts atkārtots proteīns2 (FBL2), kas ir E3 ubikvitīna ligāzes sastāvdaļa, samazināja A paaudzi [170]. No otras puses, APP ubikvitinācija pie Lys-763 sekvestrēja APP Golgi kompleksā un novērsa APP nobriešanu [171].

Ubikvitinācijas inhibīcija, aizstājot visus piecus lizīna atlikumus ar arginīnu APP (C99) C-gala fragmentā, novērsa efektīvu APP degradāciju un olbaltumvielu uzkrāšanos struktūrās ar Golgi līdzīgu izskatu. Tas tika attiecināts uz endoplazmatiskā tīkla degradācijas trūkumu. C99 tiek sadalīts ar sekretāzes palīdzību, lai iegūtu A [172].

Trīs lizīna atlikumu (Lys-724, Lys-725 un Lys-726) mutācija vienlaikus izraisīja proteīna aizturēšanu endosomu ierobežojošajā membrānā, nevis internalizējās MVB intraluminālās pūslīšos [173]. ]. Kad visi pieci lizīna atlikumi tika mutēti, lai novērstu ubikvitināciju, proteīns netika efektīvi sakārtots MVB/eksosomās, un tika novērots selektīvs A 40 pieaugums [174].

Šis atradums ir salīdzināms ar A 40 klātbūtni amiloīda nogulsnēs smadzeņu amiloidajā angiopātijā [175]. Lai gan ir skaidrs, ka APP ubikvitinācija var novirzīt proteīnu uz MVB/eksosomām, ir nepieciešami tieši pierādījumi, izmantojot neironu kultūras vai in vivomodeļus, lai pierādītu, ka APP, A vai A oligomēri ir monoubikvitināti, lai tos novirzītu uz MVB/eksosomām un ka tie nav ubikvitinēti. Mērķtiecīga ar forendoplazmas retikulum saistīta degradācija (ERAD).

Vēl viena Alcheimera slimības patoloģiska pazīme ir neparasti fosforilēts proteīns neirofibrilāros samezglos (NFT). Tau ir citoplazmas proteīns, kas stabilizē mikrotubulus. Arvien vairāk pierādījumu liecina, ka patoloģiskais tau proteīns var izplatīties starp šūnām, piesaistot dabisko tau, lai veidotu agregātus. Jaunāki dati liecina, ka eksosomas ir tau proteīna nesējs [176, 177].

Šūnu pārbaude liecināja, ka tau patoloģijā iesaistītās eksosomas radās no mikroglia šūnām. Eksosomas no mikroglijas pārnesa tauproteīnu uz neironiem. Lai iegūtu eksperimentālus pierādījumus, tika veikti pētījumi, kuros vai nu tika inhibēta eksosomu bioģenēze, vai arī mikroglia šūnās tika iztukšotas tau. Šo pētījumu rezultāti parādīja tau nogulsnēšanās pavājināšanos normālos neironos [178].

Autori ierosināja, ka mikroglijas fagocitizē tau saturošie citopātiskie neironi pārstrādā tau caur eksosomām, tādējādi inkriminējot eksosomas Alcheimera slimības izplatībā. Veselās smadzenēs vairākas proteīnkināzes un fosfatāzes ir attiecīgi atbildīgas par tau fosforilāciju un defosforilēšanu.

Šo svarīgo enzīmu disregulācija var izraisīt neparastus tau fosforilācijas modeļus AD. Nesen veiktais pētījums salīdzināja eksosomālo proteīnu kravu ar Nano-LC-MS/MS. Eksosomas tika attīrītas no cilvēka izraisītiem pluripotento cilmes šūnu (iPSC) neironiem, kas ekspresē presenilīna 1 (mPS1) AD ģimenes A246E mutantu formu, un normāliem cilvēka iPSC neironiem.

Abās eksosomu grupās tika identificēti 1117 proteīni, un 733 proteīni bija izplatīti abās eksosomu populācijās. Starp atšķirīgi saistītiem proteīniem ar mPS1 arefosfatāzēm un proteīnkināzēm, un to proteīnu līmeņi, kas saistīti ar mPS1 eksosomām, bija ievērojami zemāki, salīdzinot ar kontroles neironiem [179].

Turklāt šīs eksosomas saturēja atšķirīgus proteīnus, kas nebija kontroles eksosomās. Konkrēti, atsevišķi proteīni bija tie, kas ir iesaistīti ārpusšūnu matricas struktūrā un funkcijās, kas liecina par citu tau patoloģijas izplatīšanās mehānismu AD [179]. Alcheimera slimības pētījumos galvenais uzsvars ir likts uz neironiem.

Tomēr pētījumi atklāja, ka astroglijas atrofija notiek neirodeģeneratīvā procesa sākumposmā. Neironu atbalsta trūkums no atrofētās astroglijas izraisa sinaptiskās savienojamības traucējumus, sinapses zudumu un neirotransmitera homeostāzes nelīdzsvarotību. Vēlākā Alcheimera slimības stadijā astrocīti un mikroglia aktivizējas un atbrīvo iekaisuma molekulas un neirotoksiskas vielas. Neirotoksiskas ķīmiskās vielas izraisa neironu iekaisumu un neironu nāvi, kas izraisa smadzeņu atrofiju [180].

Alcheimera slimības sākumposmā mikroglia šūnas, kas aktivizētas caur Toll līdzīgu receptoru 4, iegūst neiroprotektīvu lomu un notīra A [181]. Izmantojot kultivētas mikroglia šūnas, tika apstiprināta attīrītu polimorfo beta-amiloīdu proteīnu nogulšņu un ar eksosomām saistītā A fagocitoze un degradācija [182, 183]. Interesanti, ka astrocīti, šķiet, atbrīvo mikroglia šūnas no to neiroprotektīvās funkcijas. Mediji un kolēģi pamanīja, ka inkubācija ar A peptīdu aktivizēja glia šūnas un pēc tam izraisīja iekaisumu [184].

Kopā kultivēšana ar astrocītiem vai kultivēšana astrocītu kondicionētā vidē inhibētā mikroglia fagocītiskajā darbībā. Mikroglia fagocitozes inhibīcija bija ļoti specifiska, jo kondicionētā vide no fibroblastiem neietekmēja mikroglia fagocītisko aktivitāti. No šiem pētījumiem ir skaidrs, ka astrocīti izlaida signālus šķīstošu faktoru veidā, kas traucēja mikroglia fagocītisko aktivitāti [182]. Astrocītu un mikroglia lomas var mainīties pēc hroniskas mikroglia stimulācijas.

Vairāki neatkarīgi pētījumi ļauj secināt, ka neironu, astrocītu un mikrogliju atbrīvotās eksosomas darbojas kā savācēji un uzsūc bez sēklām šķīstošo A, lai veicinātu A agregāciju, ko degradācijai internalizē mikroglija [185–187]. Šis novērojums nav pārsteidzošs, ņemot vērā cieši uzraudzīto starpšūnu saziņu starp smadzeņu šūnām (īsi apspriests 3. sadaļā).

Kā minēts iepriekš, A agregāti mijiedarbojas ar glikosfingolipīdiem, keramīdu un/vai ar GPI noenkurotu proteīnu PrPc (šūnu prionproteīnu), kas atrodas uz eksosomu virsmas un neironiem [185,187]. Neironu eksosomas saistās ar A efektīvāk, salīdzinot ar astrocītiskajām vai mikrogliālajām eksosomām, jo ​​uz to virsmas ir bagātīgs gangliozīds GM1 un sialilēti glikosfingolipīdi, īpaši trisialogangliozīds GT1 [188–190]. Astrocītiskās eksosomas ir bagātinātas ar sfingolipīdu keramīdu [187].

A agregātus, kas saistīti ar astrocītiskajām eksosomām, internalizē neironi un novirza uz mitohondrijiem, izraisot mitohondriju kopu veidošanos un vienlaikus palielinot dalīšanās proteīna Drp{0}} līmeni. Mitohondriju ārējā membrānā eksosomālais A veido kompleksu ar ADP/ATP transportētāju, no sprieguma atkarīgo anjonu kanālu 1, un aktivizē kaspāzes.

Aktīvās kaspāzes izraisa neirīta fragmentāciju un galu galā neironu šūnu nāvi [191]. Lai labāk izprastu iespējamo dinamisko mijiedarbību starp proteīniem, lipīdiem un RNS Alcheimera slimībā, nesen tika izmantotas augstas caurlaidības metodes. Kons un kolēģi izmantoja “omikas” integrējošu pieeju, lai analizētu mikroglia eksosomas [192].

Šajā pētījumā autori izolēja mikroglia eksosomas no Alcheimera slimības vēlīnās stadijas pacientu parietālās garozas. Viņi veica integrējošu analīzi, apvienojot proteomiskās, transkriptomiskās un lipidomiskās analīzes. Viņi izmantoja bises proteomiku, kas attiecas uz augšupēju proteīna analīzi, kur olbaltumvielas raksturo ar proteolīzes ceļā no proteīna atbrīvoto peptīdu analīzi [193], mērķtiecīgu lipidomiku un NanoStringnCounter tehnoloģiju – multipleksu nukleīnskābju hibridizācijas tehnoloģiju [194].

Izmantojot šo kombinatorisko pieeju, pētnieku grupa uzrādīja būtisku homeostatisko mikrogliju marķieru P2RY12 un TMEM119 samazināšanos un paaugstinātu ar slimību saistīto mikrogliju marķieru FTH1 un TREM2 līmeni. Turklāt tau proteīna līmenis AD smadzeņu atvasinātajās mikroglia eksosomās bija ievērojami augstāks, kas liecina, ka no mikroglia atvasinātās eksosomas šķiet nozīmīgas tau patoloģijas izplatīšanā.

Sinaptiskie un neironiem specifiskie proteīni tika arī atšķirīgi bagātināti AD smadzeņu atvasinātajās mikroglia eksosomās. Tomēr autori izvirzīja hipotēzi, ka sinaptiskie un mielīnam specifiskie proteīni ir fagocitēti pirms iekļūšanas mikroglia eksosomās. Lipidomiskās analīzes atklāja proinflammatorisku fenotipu un iespējamu defektu acilķēdes pārveidošanā.

Visbeidzot, miRNS, kas saistīts ar imūnsistēmas un šūnu novecošanās signālu ceļiem, tika palielināts AD smadzeņu atvasinātajās mikroglia eksosomās [192]. Šie dati liecina, ka būtiskas izmaiņas eksosomu molekulārajā sastāvā atspoguļo izmaiņas mikroglijā, kas atbilst slimības stāvoklim. Mēs esam uzkrājuši lielu datu apjomu, kas attiecas uz eksosomām Alcheimera slimībā.

Svarīgs jautājums ir, cik lielā mērā eksosomas veicina vai novērš nepareizi salocītu proteīnu klīrensu? Turklāt, noskaidrojot no dažādām smadzeņu šūnām atbrīvoto eksosomu ieguldījumu, mēs vēl vairāk veicināsim mūsu izpratni par slimību pārnešanu.

Parkinsona slimība: Parkinsona slimība ir viens no visizplatītākajiem ar vecumu saistītiem smadzeņu darbības traucējumiem — to galvenokārt uzskata par kustību traucējumiem ar tipiskiem simptomiem: trīce miera stāvoklī, stīvums, bradikinēzija un motora nestabilitāte [195].

Turklāt ar šo slimību ir saistītas izziņas pasliktināšanās, depresija un psihoze [196]. Patoloģiski to raksturo nigrostriatālo dopamīnerģisko neironu deģenerācija un Lewybodies klātbūtne, kas satur nepareizi salocītu -sinukleīna proteīnu izdzīvojušajos neironos. Alfa-sinukleīni konstatēti daudzos ķermeņa šķidrumos, tostarp cerebrospinālajā šķidrumā un plazmā [197, 198].

Alfa-sinukleīns ir atrodams barotnē, kad šūnas, kas ekspresē -sinukleīnu, tiek kultivētas in vitro [199]. Ņemot vērā, ka -sinukleīns ir konstatēts ārpusšūnu līmenī, ja nav ārpusšūnu šķirošanas signāla, kā šis proteīns sasniedz ārpusšūnu telpu? Vairāki pētnieki ir pārbaudījuši -sinukleīna sekrēcijas mehānismu, tostarp eksosomu lomu -sinukleīna sekrēcijā un patoloģijā.

Pirmā norāde, ka eksosomas patiešām varētu būt iesaistītas patoģenēzē, nāca no in vitro pētījuma, kurā tika izmantotas SH-SY5Y šūnas, kas ekspresē -sinukleīnu. Autori no kalcija atkarīgā veidā demonstrēja -sinukleīna ekstracelulāro sekrēciju caur eksosomām un ierosināja viņu iesaistīšanos Parkinsona slimības patoloģijas izplatīšanā [200].

Pēc šī pētījuma Parkinsona slimības pacientu dažādās šūnās, cerebrospinālajā šķidrumā un plazmā tika identificētas -sinukleīnu saturošas eksosomas [201–203]. Tomēr dažādos pētījumos ir ziņots par daudzām atšķirībām [204]. Interesanti, ka -sinukleīna daudzums eksosomās ir salīdzinoši zems, salīdzinot ar brīvo -sinukleīna noteikto cerebrospinālo šķidrumu vai kondicionētu barotni.

Rūpīga izpēte atklāja, ka -sinukleīnu ekspresējošās neirogliomas šūnas izmanto divus ceļus, lai atbrīvotu -sinukleīna oligomērus, vienu eksosomu starpniecību un otru, tiešu brīvā -sinukleīna atbrīvošanu kā oligomērus [205].

Lai gan eksosomās ir zems -sinukleīna līmenis, eksosomas ir efektīvākas toksiskās iedarbības iedarbībā nekā brīvais -sinukleīns. Alfa-sinukleīna oligomērus, kas atrodas eksosomās, cilvēka H4 neirogliomas šūnas internalizēja efektīvāk, salīdzinot ar brīvā-sinukleīna oligomēriem [205].

Pēc šī pētījuma šī pētnieku grupa ziņoja par līdzīgiem rezultātiem, izmantojot eksosomas, kas attīrītas no Parkinsona slimības pacientu cerebrospinālā šķidruma. Cilvēka H4 neirogliomas šūnu kultūrās tika novērota efektīva eksosomālā oligomerizētā-sinukleīna uzņemšana, salīdzinot ar brīvā-sinukleīna oligomēriem [206].

Pierādījumi par brīvā -sinukleīna sekrēciju ārpusšūnu telpā vai šķidrumā tika iegūti no pētījuma, kurā tika pētīta vakuolārā proteīna šķirošanas 4 (VPS4) loma -sinukleīna multivezikulāro ķermeņu ielādē. Parasti VPS4 regulē olbaltumvielu šķirošanu multivezikulāriem ķermeņiem. Parkinsona slimības gadījumā VPS4 novirza -sinukleīnu uz lizosomām tā noārdīšanai un endosomu otrreizējai pārstrādei -sinukleīna ekstracelulārai sekrēcijai [207].

Kad lizosomu darbības traucējumi tika inhibēti, tika novērots, ka eksosomās iepakota -sinukleīna izdalīšanās palielina kultivētās SH-SY5Y šūnas [208]. Sinukleīna endosomālā frakcija izbēg no degradācijas lizosomu traucējumu apstākļos [209].

For more information:1950477648nn@gmail.com